00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) ICAT - INSTITUTO DE CIÊNCIAS ATMOSFÉRICAS Dissertações e Teses defendidas na UFAL - ICAT
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Tipo: Dissertação
Título: Desempenho do modelo APSIM em crescimento e produtividade de milho em Alagoas
Título(s) alternativo(s): APSIM model performance in maize growing and yield in Alagoas, Brazil
Autor(es): Santos, Marshall Victor Chagas
Primeiro Orientador: Souza, José Leonaldo de
metadata.dc.contributor.referee1: Silva Junior, Rosiberto Salustiano da
metadata.dc.contributor.referee2: Ferreira Junior, Ricardo Araujo
metadata.dc.contributor.referee3: Carvalho, André Luiz de
Resumo: A modelagem na agricultura é uma ferramenta de suporte na tomada de decisão e na gestão de sistemas de cultivos agrícolas em condições específicas. O APSIM (The Agricultural Production System SIMulator) é um modelo de sistemas agrícolas estruturado em módulos biológicos e ambientais, e permite ao usuário criar simulações com complexas práticas de manejo e sob diferentes condições ambientais. A cultura do milho (Zea mays L.) foi escolhida para exemplificar as simulações realizadas nesse estudo devido a sua ampla utilização nos mais variados setores socioeconômicos mundiais, em que também se destaca entre as culturas mais produzidas no Brasil. No Estado de Alagoas, o milho tem relevância principalmente para a agricultura familiar e sua produtividade é abaixo da média nacional, devido ao baixo nível tecnológico utilizados nos cultivos. No entanto, a utilização de modelos agrometeorológicos, associados a maiores níveis tecnológicos e manejo adequado podem contribuir para a otimização da produtividade na região. Com isso, objetivou-se no presente estudo, avaliar o modelo APSIM na simulação de variáveis de crescimento e de produção da cultura do milho no Estado de Alagoas. As regiões estudadas foram Arapiraca-AL e Rio Largo-AL, as quais o modelo foi avaliado com dados experimentais ambientais e da cultura. Inicialmente foram inseridos variáveis fenológicas referentes a variedade de milho utilizada experimentalmente (AL Bandeirante) e variáveis físicas, químicas e hídricas do solo, para que o modelo possa identificar e reproduzir a dinâmica de água no solo e processos de crescimento/desenvolvimento da cultura. O APSIM-Maize estimou o conteúdo de água no solo com diferença média entre os dados observados e simulados (RMSE) variando entre 0,021 e 0,053 mm mm-1, em que, as estimativas para a região de Arapiraca-AL foram mais ajustadas as observações. Para Rio Largo-AL, os cálculos da dinâmica de água do solo foram influenciados por uma característica física do solo (camada adensada em torno de 30 cm) que foi identificada, mas não foi bem representada pelo modelo. Esse fator edáfico foi minimizado por ajustes no parâmetro de drenagem. O índice de área foliar (IAF) foi estimado com RMSE de 0,69 cm2 cm-2, e na maioria dos casos reproduziu adequadamente as observações até os 60 dias após a semeadura. Em algumas épocas de semeadura, a simulação do IAF foi eficiente durante todo o ciclo da cultura com baixos desvios percentuais. A produção de biomassa foi simulada com RMSE entre 2,04 e 3,33 Mg ha-1 e apresentou grandes desvios durante os ciclos de crescimento da cultura, no entanto para os valores finais de biomassa o modelo teve estimativas satisfatórias com erros percentuais variando entre 3,52 e 35,16%. Portanto, o APSIM-Maize se mostrou um modelo confiável na estimativa dos componentes do balanço de água no solo. Mas, apresentou inconsistências, em alguns casos, para estimativas de variáveis de crescimento e de produção para as condições estudadas. A calibração aqui apresentada só é válida para as condições edafoclimáticas para quais o modelo foi testado, ou seja, o modelo não pode ser aplicado a todas as regiões do Estado de Alagoas, tendo em vista que o APSIM apresentou alta sensibilidade as mudanças ambientais e requer uma calibração específica para cada local.
Abstract: The crop modelling is a support tool in decision making and management of agricultural cropping systems under specifics conditions. The Agricultural Systems SIMulator (APSIM) is a model of agricultural systems, structured in biological and environmental modules, and allows users to create simulations with complex management pratices and under different environmental conditions. The maize (Zea mays L.) was chosen to exemplify the simulations performed in this study due to its wide use in various worldwide socioeconomic sectors and also stands out among the crops most produced in Brazil. In the State of Alagoas, Northeastern Brazil, the maize is relevant mainly for family farms, and has productivity below the national average due to low technology used in cropping systems. However, the use of crop models, associated with higher levels of technology and appropriate management, can contribute to the optimization of productivity in region. Thus, the aim of this study, was evaluate the APSIM-Maize model to simulate growth and productions variables of maize in the State of Alagoas, Brazil. The regions studied were Arapiraca-AL and Rio Largo-AL, in which the model was evaluated with edaphoclimatic data of regions. Initially were inserted phenological variables relating to maize variety used experimentally (AL Bandeirante), soil water parameters and physicochemical parameters for the model to identify and reproduce the soil water dynamics and growth process of the crop. The APSIM-Maize simulated the soil water content with average difference between observed and simulated data (RMSE) ranging between 0.021 and 0.053 mm mm-1, wherein, the estimates for the Arapiraca-AL were better adjusted with observed data. For simulations in Rio Largo-AL, calculations of soil water dynamics were influenced by a physical characteristic of the soil (dense layer of soil at a depth of 30 cm) that was identified, but not well represented by the model. This edaphic factor was minimized by adjustments in the drainage parameter. The leaf area index (LAI) was estimated with RMSE of 0.69 cm2 cm-2, and in most cases adequately reproduces the observations until about 60 days after sowing. In some sowing dates, the simulations of the LAI was efficient throughout the crops cycle with low percentage deviations. Biomass production was simulated with RMSE between 2.04 and 3.33 Mg ha-1, and had large deviations during the growth cycle of the culture, however for the final biomass production values the model has satisfactory estimates with percentage errors varying between 3.52 and 35.16%. Therefore, the APSIM-Maize proved to be a reliable model to estimate the components of the water balance in the soil. But showed inconsistencies in some cases to estimate growth and production variables for the conditions studied. The calibration presented here is only valid for edaphoclimatic conditions for which the model has tested, i.e., the model can not be applied to the Alagoas State as a whole, given that the APSIM model is sensitive to environmental changes and requires a specific calibration for each location.
Palavras-chave: Modelagem do processo
Meteorologia agrícola
Milho - Alagoas
Process modeling
Agricultural Meteorology
Corn - Alagoas
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::METEOROLOGIA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Meteorologia
Citação: SANTOS, Marshall Victor Chagas. Desempenho do modelo APSIM em crescimento e produtividade de milho em Alagoas. 2015. 65 f. Dissertação (Mestrado em Meteorologia) – Instituto de Ciências Atmosféricas, Programa de Pós Graduação em Meteorologia, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2015.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/1993
Data do documento: 1-fev-2017
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